p A pintura mais famosa do mundo foi criada na menor tela do mundo. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia "pintaram" a Mona Lisa em uma superfície de substrato de aproximadamente 30 mícrons de largura - ou um terço da largura de um cabelo humano. A criação da equipe, a "Mini Lisa, "demonstra uma técnica que poderia potencialmente ser usada para alcançar a nanofabricação de dispositivos porque a equipe foi capaz de variar a concentração superficial de moléculas em escalas tão curtas. p A imagem foi criada com um microscópio de força atômica e um processo denominado ThermoChemical NanoLithography (TCNL). Indo pixel a pixel, a equipe da Georgia Tech posicionou um cantilever aquecido na superfície do substrato para criar uma série de reações químicas em nanoescala confinadas. Variando apenas o calor em cada local, Ph.D. O candidato Keith Carroll controlou o número de novas moléculas que foram criadas. Quanto maior o calor, quanto maior for a concentração local. Mais calor produziu os tons mais claros de cinza, como pode ser visto na testa e nas mãos do Mini Lisa. Menos calor produziu os tons mais escuros em seu vestido e cabelo vistos quando a tela molecular é visualizada usando tinta fluorescente. Cada pixel é espaçado por 125 nanômetros.

p "Ajustando a temperatura, nossa equipe manipulou reações químicas para produzir variações nas concentrações moleculares em nanoescala, "disse Jennifer Curtis, professor associado da Escola de Física e principal autor do estudo. "O confinamento espacial dessas reações fornece a precisão necessária para gerar imagens químicas complexas como o Mini Lisa."

p A produção de gradientes de concentração química e variações na escala submicrométrica são difíceis de alcançar com outras técnicas, apesar de uma ampla gama de aplicações que o processo pode permitir. A colaboração de pesquisa Georgia Tech TCNL, que inclui a professora associada Elisa Riedo e o professor regente Seth Marder, produziu gradientes químicos de grupos amina, mas espera que o processo possa ser estendido para uso com outros materiais.

p "Prevemos que o TCNL será capaz de padronizar gradientes de outras propriedades físicas ou químicas, como a condutividade do grafeno, "Curtis disse." Esta técnica deve permitir uma ampla gama de experimentos e aplicações anteriormente inacessíveis em campos tão diversos como a nanoeletrônica, optoeletrônica e bioengenharia. "

p Outra vantagem, de acordo com Curtis, é que os microscópios de força atômica são bastante comuns e o controle térmico é relativamente simples, tornando a abordagem acessível para laboratórios acadêmicos e industriais. Para facilitar sua visão de dispositivos de nanofabricação com TCNL, a equipe da Georgia Tech integrou recentemente nanoarrays de cinco cantilevers térmicos para acelerar o ritmo de produção. Como a técnica fornece altas resoluções espaciais em uma velocidade mais rápida do que outros métodos existentes, mesmo com um único cantilever, Curtis tem esperança de que o TCNL forneça a opção de impressão em nanoescala integrada com a fabricação de grandes quantidades de superfícies ou materiais do dia-a-dia cujas dimensões são mais de um bilhão de vezes maiores do que os próprios recursos do TCNL.

p O papel, Fabricação de gradientes químicos em nanoescala com nanoLitografia termoquímica, é publicado online pela revista Langmuir .